基于机器视觉的掌子面稳定性监测预警方法及系统

    公开(公告)号:CN116927879A

    公开(公告)日:2023-10-24

    申请号:CN202310746202.X

    申请日:2023-06-21

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: E21F17/18 G06V20/52 G06T7/269

    摘要: 本发明提供了一种基于机器视觉的掌子面稳定性监测预警方法及系统,获取掌子面的多帧图像数据,对各帧掌子面图像进行边缘检测,得到掌子面上岩体结构面的分布数据;根据掌子面上岩体结构面的分布数据,构建三维裂隙网络模型,通过三维裂隙网络模型进行基于几何学的关键块体搜索定位,得到关键块体;根据掌子面图像序列中像素在时间域上的变化以及相邻帧之间的相关性,对关键块体是否发生位置变化进行判定,当关键块体在当前帧与初始帧之间的位置变化量大于设定阈值时,判定关键块体发生了失稳,进行预警;本发明不占用施工时间,更加符合隧道实际情况,提高了隧道施工建设效率,降低了施工人员安全风险。

    一种隧道工人施工状态检测方法、系统、介质及设备

    公开(公告)号:CN116386128A

    公开(公告)日:2023-07-04

    申请号:CN202310071473.X

    申请日:2023-01-17

    申请人: 山东大学

    摘要: 本发明涉及轨道工人行为检测技术领域,尤其涉及一种隧道工人施工状态检测方法、系统、介质及设备。隧道工人施工状态检测方法,包括:获取施工状态参数,所述施工状态参数包括隧道中环境参数和人体参数;对所述施工状态参数进行降维,标准化处理不同量纲的信息得到反应工人施工状态的主成分;将得到的所述主成分输入BP神经网络,输出多个值作为坐标进行工人施工状态的判别分类。本发明充分利用施工过程与环境参数、施工人员、施工器械之间的内在联系,解决了施工现场粉尘浓度较高、可见度低、施工过程中工人部分骨架关节点坐标采集困难等问题。

    一种隧道掌子面超前地质预报机器人系统及方法

    公开(公告)号:CN115480241A

    公开(公告)日:2022-12-16

    申请号:CN202211053693.1

    申请日:2022-08-31

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: G01S13/86 G01S13/88 E21F17/18

    摘要: 本发明公开一种隧道掌子面超前地质预报机器人系统及方法,包括:机器人运载模块上搭载的垮塌监测模块和雷达探测模块;垮塌监测模块通过对掌子面进行岩体图像采集与激光测振,对掌子面进行稳定性监测;雷达探测模块包括夹持有地质雷达的地质雷达探测臂,驱动地质雷达探测臂竖向移动的竖向探测臂和横向移动的横向探测臂;竖向探测臂的一端设于横向探测臂上,竖向探测臂的另一端设有地质雷达探测臂,根据探测模式,在掌子面稳定性监测无异常时,控制地质雷达探测臂带动地质雷达进行掌子面超前地质预报。在确保掌子面安全前提下,实现超前地质预报无人化施作,解决传统地质雷达预报人工操作困难、测线布设受限及存在围岩坍塌等风险的问题。

    一种全自动伸缩传感器布置装置及方法

    公开(公告)号:CN115452224A

    公开(公告)日:2022-12-09

    申请号:CN202211040671.1

    申请日:2022-08-29

    申请人: 山东大学

    IPC分类号: G01L5/00

    摘要: 本发明提供了一种全自动伸缩传感器布置装置及方法,包括圆筒状固定外壳,所述圆筒状固定外壳一端开口处连接有挡板,所述挡板内表面、深入圆筒状固定外壳内设置有可伸缩杆,所述可伸缩杆上设置有压力传感器;挡板外沿设置有控制所述可伸缩杆改变长度的控制器;圆筒状固定外壳能够沿轴线方向放入钻孔内,控制器控制所述可伸缩杆的长度,将放置于圆筒状固定外壳内、可伸缩杆顶部的传感器顶入钻孔深部,所述控制器被配置为当所述压力传感器的检测值达到设定值时,停止动作。本发明可用于隧道建设等地下工程施工过程中,快速布置传感器,采集围岩中的地质力学信息,研究施工过程中力学、塌方和围岩变形规律,有利于实际工程的安全施工和灾害预警。

    一种水岩耦合作用下的隧道围岩垮塌试验装置及工作方法

    公开(公告)号:CN114152515A

    公开(公告)日:2022-03-08

    申请号:CN202111235282.X

    申请日:2021-10-22

    IPC分类号: G01N3/12

    摘要: 本发明涉及一种水岩耦合作用下的隧道围岩垮塌试验装置及工作方法,包括矩形的试验结构架,试验结构架左右两侧分别设有蓄水池和横向加载板,试验结构架前后两侧设有透明面板,试验结构架顶部设有竖向加载板;蓄水池两侧分别设有注水孔和挡水板,注水孔位于试验结构架靠近蓄水池一侧的侧壁上;挡水板与横向加载板相对设置。利用试验结构架内部形成的封闭空间容纳试验体,通过封闭空间内的蓄水池模拟模拟隧道围岩开挖处的水压环境,通过预先在试验体上加载稳定载荷模拟隧道地应力环境,在连通蓄水池和试验体后模拟水岩耦合作用下的隧道围岩垮塌灾害,并通过试验结构架前后侧的透明面板实时观察试验过程。